[发明专利]一种灌流式膀胱细菌生物膜动态孵育模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及细菌生物膜孵育系统技术领域，具体涉及一种灌流式膀胱细菌生物膜动态孵育模拟系统。

背景技术

细菌生物膜(Bacteria lbiofilm，BF)是细菌为了生存，于介质表面以群体的方式包埋于胞外多聚物(extraceUular polymeric substances，EPS)组成的基质网中，为自己构建了一个功能性的“保护伞系统”。BF由胞外多聚物、细菌(膜内细菌或生物膜细菌)和水分三部分组成。胞外多聚物是维系其结构和功能的基础，由细菌分泌的多糖蛋白复合物、细菌代谢产物和吸附周围环境物质等组成。

导尿管相关性尿路感染(CAUTIs)是院内感染最重要的原因之一。导尿管表面生物膜形成是引起CAUTIs致病和致耐药最为重要的原因。

导尿管作为医源性的植入物，一方面突破人体正常的生理防御机制，增加了外源性致病菌或条件致病菌感染的机会，另一方面作为异物成为细菌粘附和定植，以及进一步形成BF的合适载体。研究表明，BF所提供的保护性微环境与60％－85％的植入物体内病原菌感染有密不可分的关系，既是细菌感染急性发作或慢性反复的原因，又能诱发免疫反应，形成过度促炎症效应危害宿主。

近年来，细菌感染造成的严重CAUTIs不良事件或病死率逐年增高，已造成了严重的卫生经济负担，其防治工作任重而道远。

研究尿源性BF首先需要构建模拟膀胱内环境的BF孵育系统。既往研究的BF形成实验大多采用静置培养方法(如试管、多孔培养板等)，细菌在静止培养条件下于介质表面形成BF，干预因素也相对简单。细菌不断生长繁殖、BF不断形成均会消耗能量，培养基内的营养物质分布不平衡或逐渐匮乏，细菌代谢产物不断积累等均会严重影响细菌及其生物膜的正常生长。因而，不同的培养条件(如温度、时间、营养条件、流体力学、介质表面类等)，培养基加入方式(补加或流加)、更新周期等均可能会影响BF的形态和功能。

目前已有的孵育系统多为静态孵育，由于膀胱内尿流环境始终处于动态，因此对于膀胱细菌而言，静态孵育的研究方法无法真实的反应其生长环境，从而影响最终分析判断。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于，提供一种灌流式膀胱细菌生物膜动态孵育模拟系统，以解决现有技术无法真实反应膀胱细菌生长环境的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种灌流式膀胱细菌生物膜动态孵育模拟系统，包括：储尿器、蠕动泵、孵育盒、集尿器和连接管，所述连接管将所述储尿器、所述蠕动泵、所述孵育盒和所述集尿器依次连接；其中，所述孵育盒包括盒体以及与所述盒体连接的盒盖，所述盒体的两侧分别开设有进液孔和出液孔，所述进液孔通过所述连接管与所述蠕动泵的出口连接，所述出液孔通过所述连接管与所述集尿器连接。

本发明通过蠕动泵将储存于储尿器中的尿液不断泵送至孵育盒中，同时通过开设于孵育盒盒体两侧的进液孔和出液孔，将来自储尿器中的尿液在孵育盒内形成连续的动态流体环境，实现膀胱细菌生物膜孵育条件的动态化，更加真实地模拟出膀胱细菌的生长环境。本发明实现了模拟膀胱内环境的孵育条件持续化和可变化，使得实验干预措施动态化和多样化成为可能。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述进液孔距离所述盒体底部的高度大于所述出液孔距离所述盒体底部的高度。

本发明通过在孵育盒盒体的两侧设置进液孔和出液孔并且进液孔的高度高于出液孔，形成具有高度落差的流入通道和流出通道，使得孵育盒内具有稳定体积的人工尿液，并能够有效防止反流。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述孵育盒包括两个沿水平方向间隔设置的所述进液孔以及两个沿水平方向间隔设置的所述出液孔。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述孵育盒还包括分别与所述进液孔和所述出液孔配合的穿板直通接头，所述穿板直通接头与所述连接管连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述孵育盒还包括多个分隔板，多个所述分隔板沿所述进液孔与所述出液孔连线的方向设置于所述盒体内。

本发明在孵育盒内设置分隔板，将盒体内部划分为多个区域，保证人工尿液均匀分布，使孵育盒内更加接近膀胱内部的真实环境。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述孵育盒为免疫组化湿盒。

更优选地，免疫组化湿盒为黑色不透光盒子，以模拟出人体膀胱内的黑暗环境，使得整个模拟系统更加靠近真实的人体膀胱内环境。在实验时，整套模拟系统置于37℃的恒温孵育箱内，形成与人体相同的温度环境。